Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 377-383 Nghiên cứu diễn thảm thực vật vùng Mã Đà (tỉnh Bình Phước, Đồng Nai) định hướng phục hồi Trần Văn Thụy1,*, Đoàn Hoàng Giang1, Nguyễn Anh Đức2, Nguyễn Thu Hà1, Nguyễn Minh Quốc3 Khoa Môi trường, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Khoa Sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Viện Sinh Thái học miền Nam, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam, 01 Mạc Đĩnh Chi, Hồ Chí Minh, Việt Nam Nhận ngày 15 tháng năm 2016 Chỉnh sửa ngày 20 tháng năm 2016; Chấp nhận đăng ngày 06 tháng năm 2016 Tóm tắt: Các quần xã thực vật tự nhiên vùng Mã Đà phân hóa thành hai quần hệ nguyên sinh khí hậu hay khí hậu thổ nhưỡng Đây trạng thái cao đỉnh loạt diễn thứ sinh tồn thực tế giai đoạn khác Loạt diễn thứ sinh hệ sinh thái rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa đât đất Feralit vùng đồi nước xác nhận chuỗi diễn với 11 trạng thái (11 pha diễn thế) Loạt diễn thứ sinh thuộc rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa rộng đất chậm thoát nước vùng trũng ven suối, đầm lầy bao gồm chuỗi diễn suy thoái nhân tác, phục hồi tự nhiên phục hồi nhân tạo Về nguyên tắc, tất quần xã thứ sinh loạt diễn chịu dẫn dắt của kiểu nguyên vốn có phục hồi trở lại trạng thái Tuy nhiên tốc độ phục hồi, cường độ phục hồi phụ thuộc nhiều vào tác động người, vào trạng thái đất nhân tố sinh thái sinh cảnh Từ khóa: Diễn thế, thảm thực vật, rừng nhiệt đới, Mã Đà, Đồng Nai vực nơi tập trung phần lớn rừng tự nhiên tỉnh Đồng Nai, với độ che phủ rừng theo số liệu kiểm kê năm 1997 85% [1] Bên cạnh giá trị đa dạng sinh học, vùng chiến tranh nơi chịu nhiều thảm họa chiến tranh hoá học quân đội Hoa Kỳ rải nhằm huỷ diệt người thiên nhiên Nơi vùng cách mạng tiếng, với nhiều di tích lịch sử thời kỳ kháng chiến chống ngoại xâm miền Đông Nam Bộ với địa danh tiếng Chiến khu D Không khứ mà chất Mở đầu* Vùng Mã Đà thuộc Khu bảo tồn thiên nhiên Di tích lịch sử Vĩnh Cửu thành lập địa bàn lâm trường Hiếu Liêm, Mã Đà phần lâm trường Vĩnh An Về tổng thể, phía Đông Khu dự trữ thiên nhiên giáp Vườn quốc gia Cát Tiên, phía Bắc Tây giáp tỉnh Bình Phước tỉnh Bình Dương, phía Nam vùng lịng hồ nhà máy thuỷ điện Trị An Khu _ * Tác giả liên hệ ĐT.: 84-1237296689 Email: thuy9a@gmail.com 377 378 T.V Thụy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 377-383 độc ảnh hưởng đến khu hệ sinh thái khu vực Nhằm góp phần phân tích ảnh hưởng chất độc Dioxin tác động người lên hệ sinh thái quý giá tiến hành nghiên cứu trình diễn thảm thực vật số hệ sinh thái tiêu biểu khu vực nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 2.1 Phương pháp kế thừa Nghiên cứu kế thừa cơng trình khoa học công bố thảm thực vật, thổ nhưỡng, khí hậu khu vực nghiên cứu 2.2 Phân tích thảm thực vật - trạng thái khác loạt diễn thứ sinh hệ sinh thái Mơ tả phân tích cấu trúc dựa phương pháp Rollet [2]: Tuyến khảo sát thiết lập qua tất quần xã thực vật đại diện hệ sinh thái Để phân tích thực trạng thực vật, thu thập mẫu, quan sát yếu tố cấu thành thảm thực vật hệ thực vật cấu trúc không gian, cấu trúc thành phần lồi, nhân tố mơi trường hình thành ảnh hưởng tới phát triển thảm thực vật diễn thảm thực vật + Các ô tiêu chuẩn diện tích 1600m2 2000m2 xác định để đo đạc tất gỗ bụi dây leo có đường kính ngang ngực (vùng cao khoảng 1,37m tính từ mặt đất lên) lớn 10cm, độ cao đo theo phương pháp chuẩn mực thực tế với 10m đo theo phương pháp tam giác đồng dạng với cao 10m nhằm xác định cấu trúc không gian thành phần lồi tầng gỗ + Ơ tiêu chuẩn có kích thước nhỏ 31,5 m x 31,5m xây dựng nhằm thống kê chi tiết cá thể tầng bụi, gỗ tái sinh, tầng tre nứa, định loại tất lồi có ơ.Từ ô thiết lập ô 10m x 10m để đo tất cá thể bụi mật độ, sinh khối Ô tiêu chuẩn 2mx2m đo sinh khối cỏ tán Phân tích cấu trúc khơng gian: nghiên cứu phân tích tỷ lệ kích thước H = 100D (Chiều cao gấp 100 lần đường kính thân) [3] Phân tích độ giầu lồi, lồi ưu sinh thái, loài thường gặp thực theo cấu trúc không gian quần xã Tổng hợp thành phần lồi tiêu chuẩn thành cấu trúc thành phần loài quần xã [4] 2.3 Phân tích loạt diễn thứ sinh Phân tích xây dựng theo quần hệ cực đỉnh loạt quần xã thay thứ sinh khí hậu thổ nhưỡng Chúng phân tích theo phương pháp loạt phát triển suy thoái, tức phương pháp lấy khơng gian thay thời gian, phân tích trạng thái quần xã xếp chúng vào loạt diễn theo tuổi phục hồi quần xã, theo nhân tố tác động vị trí Những dẫn liệu thực qua điều tra thực địa theo dõi thực nghiệm vùng nghiên cứu [5] Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Loạt diễn thứ sinh thuộc hệ sinh thái rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa rộng đất Feralit vùng đồi thoát nước 3.1.1 Hiện trạng trạng thái loạt diễn Quần xã rừng bị tác động Trước có tác động người, trạng thái cao đỉnh rừng rậm nguyên sinh chiếm lĩnh hết tất diện tích vùng đồi núi nước Tuy nhiên, diện tích với đầy đủ cấu trúc khơng cịn, cịn lại mảnh nhỏ, cấu trúc bị phá vỡ mạnh với cá thể lồi ngun sinh cịn sót lại Tầng vượt tán với loài gỗ cao 35m rải rác, ưu thuộc loài Sao đen Hopea odorata, Dầu chai Dipterocarpus intricatus, Chò Parashorea chinensis, Vên vên T.V Thụy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 377-383 Anisoptera costata, Dầu rái Dipterocarpus alatus Đôi chỗ xuất cá thể rụng thuộc loài Tung Tetrameles nudiflora Cây thúi Parkia sumatrana đặc trưng cho rừng thường xanh vùng thấp cực nam trung Tầng ưu sinh thái tầng tán với lồi Xn thơn Swintonia griffithii, Chây Buchanania arborescens, Xồi mít Mangifera cochinchinensis, Kơ nia Irvingia malayana, Huỷnh Tarrietia javanica, Trường vải Nephelium melliferum, Rỏi mật Garcinia ferrea, Bằng lăng ổi Lagestroemia calyculata, Bằng lăng nước Lagestroemia speciosa, Côm đồng nai Elaeocarpus tectorius, Gõ đỏ Afzelia xylocarpa, Cẩm lai Dalbergia olivieri, Bình linh Vitex pinnata Quần xã rừng rậm bị tác động mạnh trạng thái thứ sinh nhân tác Những gỗ cao thuộc lồi ngun sinh cịn sót lại chiếm tỷ lệ khoảng 10%, gồm Dầu song nàng Dipterocarpus dyeri, Dầu Chai Dipterocarpus intricatus, Chị Chai Shorea thorelii, Xn thơn Swintonia griffithii, Bằng lăng ổi Lagestroemia calyculata, Bằng lăng nước Lagestroemia speciosa, Tung Tetrameles nudiflora, Kơ nia Irvingia malayana Tầng gỗ nhỏ đường kính 10cm – 20cm, chiều cao 8m – 15m ưu lồi Máu chó nhỏ Knema globularia, Máu chó lớn Knema pierrei, Rỏi mật Garcinia ferrea (họ Clusiaceae ), Cò ke lõm Grewia paniculata, Bình linh Vitex pinnata số lồi xâm nhập Ba soi Macaranga denticulata, Bục bạc Mallotus paniculatus Tầng bụi chủ yếu gồm loài non tái sinh loài gỗ tầng Tầng bụi cỏ - khuyết thực vật không phân biệt rõ, diện tích rừng kiệt có tầng gỗ Bì sinh dây leo Những lồi thường thấy thuộc họ Trinh nữ Mimosaceae, Nho Vitaceae, Củ nâu Dioscoreaceae, Khúc khắc Smilacaceae, Khoai lang Convolvulaceae, họ Ráng đa túc Polypodiaceae, Tổ điểu Aspleniaceae, họ Tầm gửi Loranthaceae, đặc biệt loài chi Drynaria diện tích bị tác động 379 Quần xã rừng hỗn giao tre nứa gỗ rộng thứ sinh thường xanh Đây trạng thái suy thoái mạnh rừng vừa bị chất độc hóa học tác động vừa bị chặt phá mạnh mẽ phục hồi Ở nơi tán gỗ rừng bị phá vỡ hoàn toàn thấy lồi Lồ vách mỏng Bambusa procera Các lồi gỗ thường gặp Chị Chai Shorea thorelii, Bình linh Vitex pinnata, Bục bạc Mallotus paniculatus, đặc biệt có mặt dày đặc lồi Thành ngạnh Cratoxylon formosum, Đỏ Cratoxylon pruniflorum Quần xã rừng tre nứa thứ sinh Ở giai đoạn suy thoái mạnh hơn, loài gỗ gần vắng mặt, quần xã gần lồi Lồ vách mỏng Bambusa procera Chúng nhiều nhà địa thực vật gọi “kiểu trái” [6], tức dạng thối hóa mạnh, tồn thổ nhưỡng ẩm, tầng đất dày, nhiều chưa bị phá vỡ cấu trúc Đây trạng thái tương đối bền vững loạt diễn thế, phát triển theo nhiều chuỗi khác loạt diễn thứ sinh Quần xã bụi thứ sinh thường xanh Cây bụi thứ sinh thường xanh có gỗ ưu Ba soi Macaranga denticulata, Bục bạc Mallotus paniculatus, Ngăm tròn Aporosa sphaerosperma, Phèn đen Phyllanthus reticulatus thường tồn diện tích cịn khả phục hồi tốt Cây bụi thứ sinh thường xanh khơng cịn gỗ ưu Thành ngạnh Cratoxylon formosum, Đỏ Cratoxylon pruniflorum, Ba chạc Euodia lepta, Cỏ Lào Chronolaena odorata , dạng suy thoái mạnh, thổ nhưỡng bị thay đổi theo hướng suy thoái Cây bụi thấp ưu Cỏ Lào Chronolaena odorata, Trinh nữ Mimosa pudica, Thau kén lông Helicteres hirsuta Đây giai đoạn suy thối mạnh nhất, khó phục hồi nhất, dẫn xuất từ quần xã trên, thường diện tích bị tác động thường xuyên 380 T.V Thụy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 377-383 Quần xã cỏ thứ sinh Chủ yếu phân bố diện tích nương rẫy tạm thời hoang hóa giai đoạn đầu vệt lõi chất độc hóa học bị tác động lâu dài Có hai giai đoạn sau: + Giai đoạn xen bụi, loài ưu gồm Cỏ tranh Imperata cylindrica, Cỏ mỹ Pennisetum polystachyon, Cỏ Hồng Nhung Rhynchelytrum repen, Cỏ Lào Chronolaena odorata, với số loài bụi khác Ba chạc Euodia lepta, Lấu đỏ Psychotria rubra, Cơm nguội Ardisia helferiana + Giai đoạn chưa có bụi, xuất nhân tác bị tác động lâu dài chất độc hóa học gồm lồi họ Hịa thảo Poaceae với ưu Cỏ mỹ Pennisetum polystachyon, Cỏ Hồng Nhung Rhynchelytrum repen Hình Tổng hợp chuỗi loạt diễn thứ sinh rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa rộng vùng đồi núi nước Suy thoái; Phục hồi nhân tạo; Phục hồi tự nhiên chậm T.V Thụy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 377-383 Rừng trồng gỗ rộng Tập trung nhiều xung quanh vùng nghiên cứu, đôi chỗ trồng rải rác khu vực nghiên cứu, trồng chủ yếu gồm Keo tràm Acacia auriculaeformis, Keo tai tượng Acacia magnum, Sao đen Hopea odorata, Dầu loại Dipterocarpus spp., Muồng đen Cassia siamea, Tếch Tectona grandis Đây loài địa nhập nội có biên độ sinh thái tương đối phù hợp với điều kiện tự nhiên địa phương, phát triển tốt diện tích chưa bị thay đổi mạnh điều kiện thổ nhưỡng tác động chất độc hóa học 3.1.2 Tổng hợp chuỗi loạt diễn thứ sinh rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa rộng vùng đồi núi Mặc dù chuỗi diễn có đặc trưng khác biệt, có mức suy thối phục hồi khác nhau, tất chúng có mối liên hệ phát sinh tương tác phục hồi thể thống loạt diễn diễn quần xã rừng rậm nguyên sinh trước Trong loạt diễn này, nghiên cứu ghi nhận 11 trạng thái luôn biến động theo hướng suy thoái phục hồi với cường độ chiều hướng khác Đăc biệt chúng thể rõ quần xã trạng thái bền vững có quần xã rừng thứ sinh tiệm cận với trạng thái rừng nguyên sinh trước (quần xã 1) gọi trạng thái cao đỉnh tạm thời [7] Bốn quần xã lại (quần xã 3, quần xã 7, quần xã 8, quần xã 10) quần xã tương đối bền vững trạng thái suy thối cao (Hình 1) Những đặc trưng chúng phân tích chủ yếu gồm hai hướng: Hướng suy thoái nhân tác từ trạng thái nguyên sinh trạng thái suy thối loạt diễn nhân tác dẫn đến xuất quần xã suy thoái mạnh hơn, đáy suy thoái trảng cỏ thấp thổ nhưỡng bị thối hóa mạnh tính chất vật lý, hóa học cấu trúc đất Hướng phục hồi tự nhiên, từ trạng thái thấp trở lại trạng thái cao 381 chuỗi loạt diễn Chúng phục hồi dựa vào can thiệp chủ quan người Tiến hóa quần hệ chủ yếu dựa vào canh tranh quần xã, phục hồi đất chế độ khí hậu ổn định Đây hướng diễn quan trọng cho dự báo tiến hóa thảm thực vật Trong loạt diễn này, giá trị đa dạng sinh học xuất rõ nét quần xã rừng với ưu thuộc loài gỗ thường xanh rộng Dự báo xu hướng diễn thứ sinh diện tích cịn khả phục hồi tự nhiên cao có ý nghĩa quan trọng bảo tồn phát triển bền vững 3.2 Loạt diễn thứ sinh thuộc rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa rộng đất chậm thoát nước vùng trũng ven suối, đầm lầy 3.2.1 Hiện trạng trạng thái loạt diễn Quần xã rừng bị tác động Quần xã tạo nên dải rừng hành lang ven suối đầm lầy đặc trưng, thường có cấu trúc 1–2 tầng gỗ Cây gỗ tầng thường ưu thuộc loài Gáo vàng Nauclea orientalis, loài thuộc chi Ficus Ưu tầng gỗ nhỏ thuộc loài Bằng Lăng nước Lagestroemia speciosa, Găng Randia spp., Lộc vừng Barringtonia acutagula Những nơi ngập đất thoát nước ẩm ướt xuất Rù rì Calophyllum balansae, Đại phong tử Hydnocarpus anthelmintica Rừng thứ sinh Loại rừng thường cịn tầng gỗ nhỏ, với lồi tán kiểu rừng ngun sinh trước cịn sót lại Bằng Lăng nước Lagestroemia speciosa, Găng Randia spp., Lộc vừng Barringtonia acutagula Đơi chỗ lồi bị loài thân thảo xâm nhập Mây Calamus palustris, Cói Cyperus malaccensis, Mây nước Flagellaria indica, Sậy Phragmites karka 382 T.V Thụy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 377-383 Hình Loạt diễn thứ sinh rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa phù sa ngập nước theo mùa đất ướt Suy thoái; Phục hồi nhân tạo; Trảng cỏ ngập nước Quần xã ưu Rau mương Ludwigia pubescens, Sậy Phragmites karka, Cói Cyperus malaccensis Đơi chỗ chúng mọc loài thành quần hợp với diện tích nhỏ Càng vào gần bờ số lượng lồi tăng dần với diện San trứng Paspalum commersonii, Cỏ gừng Panicum repens, Lồng vực Echinochloa colona Quần xã thủy sinh: Chủ yếu loài thực vật sống chìm trơi có chu kì sống ngắn Hình thái cấu trúc biểu thị cho diễn mờ nhạt 3.2.2 Những đặc trưng loạt diễn Loạt diễn nhìn chung đơn giản, bao gồm chuỗi diễn suy thoái nhân tác, phục hồi tự nhiên phục hồi nhân tạo (Hình 2) Hiện đất phù sa ngập nước vùng có hai quần xã thứ sinh trạng thái bền vững, khó phục hồi tự nhiên phục hồi chậm Đặc biệt, quần xã cỏ thấp thứ sinh q trình hoang hóa, phục hồi Phục hồi tự nhiên chậm chậm tồn bền vững trạng thái Khả phục hồi trở lại rừng trước khó điều kiện thổ nhưỡng thay đổi, nhân tác diễn biến phức tạp Kết luận Mặc dù diện tích tự nhiên khơng lớn, diện tích hệ sinh thái rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa vùng nghiên cứu xác định quần hệ nguyên sinh cao đỉnh khí hậu hay khí hậu thổ nhưỡng, tồn hai loạt diễn thứ sinh, chiếm diện tích lớn vùng, phân tích chi tiết làm sở khoa học cho bảo tồn phát triển bền vững Toàn thảm thực vật vùng nghiên cứu tồn 14 trạng thái khác dạng thể khảm phức tạp hệ sinh thái, có 11 trạng thái quần xã cao đỉnh rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa vùng đồi núi nước, đất feralite phong hóa từ loại đá mẹ khác trạng thái rừng rậm thường xanh nhiệt đới gió mùa phù sa chậm nước ngập nước theo T.V Thụy nnk / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số 1S (2016) 377-383 mùa Điểm nhấn mạnh là, từ việc phân tích chuỗi diễn loạt diễn khẳng định chất độc hóa học chiến tranh tác nhân hủy diệt cục bộ, tác động manh mẽ lâu dài tới hệ sinh thái, làm thay đổi nhiều cảnh quan sinh thái động lực diễn khu vực Về nguyên tắc tất chúng phục hồi trở lại trạng thái nguyên sinh Tuy nhiên tốc độ phục hồi khác nhau, phụ thuộc nhiều vào nhân tác mức độ biến đổi môi trường Lời cảm ơn Nghiên cứu thực khuôn khổ đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu ảnh hưởng chất độc da cam/dioxin lên trình diễn hệ sinh thái biến đổi cấu trúc gen, protein số loài sinh vật khu vực Mã Đà”, đồng thời tiến 383 hành khảo sát bổ sung dẫn liệu năm 2015 2016 Tài liệu tham khảo [1] Viện Điều tra Quy hoạch Rừng, Báo cáo tổng kết công tác quy hoạch, tổ chức quản lý hệ thống rừng đặc dụng, 1997 [2] Rollet B., L'architecture des forêts denses humides sempervirentes de plaine Centre Technique Forestier Tropical, Nogent-sur-Marne, France, 1974 [3] Oldeman R.A.A., L'architecture de la forêt guyanaise Mém 73 ORSTOM, 1974 [4] Tansley A.G., The use and abuse of vegetational concepts and terms Ecology 16/3 (1935), 284 [5] Schmid M., Végétation du Viet-Nam: le massif sud-annamitique et les régions limitrophes, 1974 [6] Thái Văn Trừng, Thảm thực vật rừng Việt Nam, Nxb Khoa học Kỹ thuật, 1978 [7] Tuxen R., Die heutige potentielle naturliche vegetation als gegenstand der vegetationskartierung, Angewandte Pflanzensoziologie (Stolzenau) 13 (1956), The Vegetation Succession in Ma Da Region (Binh Phuoc, Dong Nai Provinces) and Potential Restoration Measures Tran Van Thuy1, Doan Hoang Giang1, Nguyen Anh Duc2, Nguyen Thu Ha1, Nguyen Minh Quoc3 1Faculty of Environmental Sciences, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Faculty of Biology, VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Southern Institute of Ecology, 01 Mac Dinh Chi, Ben Nghe, District, Hochiminh, Vietnam Abstract: The natural plant communities in the Ma Da region are differentiated into two types based on primary climate and soil This is the climax of a series of secondary succession occuring in the different stages The secondary succession series of tropical monsoon evergreen forests on Feralit drainage land is illustrated by the chains of succession with 11 states (11 phases) The secondary succession series of tropical monsoon evergreen broadleaf forest on slow drainage land covers only includes one chain through degradation by human activities and natural and artificial recovery In principle, all the plant communities of the secondary succession series can return to primary states However, the pace of recovery depends heavily on human impact, land quality, and ecological characteristics of the communities Keywords: Succession, vegetation, tropical forest, Ma Da, Dong Nai ... hành nghiên cứu trình diễn thảm thực vật số hệ sinh thái tiêu biểu khu vực nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 2.1 Phương pháp kế thừa Nghiên cứu kế thừa cơng trình khoa học cơng bố thảm thực vật, ... chúng vào loạt diễn theo tuổi phục hồi quần xã, theo nhân tố tác động vị trí Những dẫn liệu thực qua điều tra thực địa theo dõi thực nghiệm vùng nghiên cứu [5] Kết nghiên cứu thảo luận 3.1 Loạt diễn. .. tác phục hồi thể thống loạt diễn diễn quần xã rừng rậm nguyên sinh trước Trong loạt diễn này, nghiên cứu ghi nhận 11 trạng thái luôn biến động theo hướng suy thoái phục hồi với cường độ chiều hướng